起重机水平载荷分布及受力分析

1．运行水平惯性力PH
　 运行水平惯性力是起重机自身质量和起升质量在运行机构启动或制动时产生的沿水平方向的惯性力。惯性力作用在相应的质量上，按下式计算：
　 　 　 　　 　 PH＝1.5 ma
式中:m--产生水平运行惯性力的相应质量， kg或t；
　 　a--运行加（减）速度，m/s2；
　 　1.5--考虑起重机驱动力对结构产生的动力效应的系数。
　 运行惯性力PH。计算的结果按不大于主动车轮与钢轨间的粘着力取值。
2．回转和变幅运动的水平力PH
　 臂架式起重机回转和变幅机构运动时，起升质量产生的水平力由于受到诸如包括风力。变幅和回转启制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力、司机操作方法与熟练程度等多种因素的影响，会发生悬挂物品的钢丝绳对铅垂线的偏斜，因而引起物品摆动，对金属结构有附加水平力的作用。一般综合考虑，按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算。偏摆角根据不同种类的起重机按表5-9选取：
　αⅠ--正常工作情况下吊重绳的偏摆角。计算电动机功率时，取αⅠ＝（0.25～ 0.3）αⅡ；计算机械零件的疲劳及磨损时，取αⅠ＝（0.3～0.4）αⅡ。
　αⅡ--工作情况下吊重绳的最大偏摆角，（°）。
表5－9臂架起直机吊在相对于钻垂线的编撰角推荐值

　 在起重机金属结构计算中，臂架式起重机回转和变幅机构启动或制动时，起重机的自身质量和起升质量（此时把它看做年起重臂刚性固接）产生的水平力，等于该质量与该质量中心的加速度乘积的1.5倍。通常忽略起重机自身质量的离心力。此时起升质量所受的风力要单独计算，并且按最不利方向叠加。
3．起重机偏斜运行时的水平侧向力Ps
　 桥架类型起重机在大车运行过程中出现偏斜运行时，产生垂直作用于车轮轮缘或水平导向轮上的水平侧向力。
造成起重机偏斜运行的因素是很复杂的，例如，走轮的安装误差使轴线不垂直于轨道，两侧驱动电动机的转速或走轮直径有差异，轨道面的不平度，起重机或起重小车没有四个支点着地而使驱动轮的弹性滑移不一致等原因，均会诱发起重机偏斜运行。不少因素带有明显的随机性，很难从理论上对水平侧向力作定量分析，通常用试验和统计办法归纳的经验公式近似计算：
　 　 　　 　 　 　 　 Ps＝1/2∑Pλ
式中:ΣP--起重机发生侧向力一侧经常出现的最不利轮压之和；
　 　λ--水平侧向力系数。
4．碰撞载荷Pc
　 碰撞发生在起重机或起重小车超过行程限制与轨道终端止挡器的撞击；同一跨度轨道上有多台起重机作业时，两台起重机之间的相互碰撞。碰撞偶然发生，碰撞载荷应作为一种特殊载荷来加以考虑。碰撞载荷在起重机上的分布取决于起重机的质量分布情况，计算时应考虑起重小车位于最不利的位置，而不考虑起升、运行冲击系数或起升载荷动载系数。
　 作用在缓冲器上的碰撞载荷根据能量原理，假定碰撞动能在碰撞过程中完全为缓冲器所吸收，按缓冲器在下列碰撞速度下所吸收的动能计算：
　 （1）无自动减速装置或限位开关时的碰撞速度，大车取 85%额定运行速度，小车取额定速度；
　 （2）有自动减速装置或限位开关时，按减速后的实际碰撞速度计算，但不小于 50%额定运行速度；
　 缓冲器的固定连接和缓冲器的止挡件。应按起重机额定速度碰撞的条件进行计算。